研究室论文《皮肤肿瘤早期筛查的快速无创电阻抗检测方法》被中文SCI《生物化学与生物物理进展》录用。
论文基于生物阻抗谱(Bioimpedance Spectroscopy, BIS)技术,提出一种皮肤肿瘤早期筛查的快速无创电阻抗检测方法。首先,建立四层皮肤模型,采用数值分析方法研究角质层对BIS测量的阻碍作用,仿真结果表明去除角质层的皮肤对激励信号的响应更明显。其次,使用去除角质层的皮肤模型研究混有不同半径和浸润深度的皮肤肿瘤组织电学特性,根据仿真提取核心参数弛豫虚部阻抗Zimag-relax,当肿瘤半径Rtumor及浸润深度h > 1.5 mm 时能够区分肿瘤组织与正常组织。最后,为验证肿瘤浸润深度h 的影响,使用凝胶处理后的猪皮组织进行了实验。根据正常组织与肿瘤组织弛豫虚部阻抗Zimag-relax 定义了组织病变度εworse (εworse 为肿瘤组织虚部阻抗相对于正常组织虚部阻抗变化的百分比),并绘制了肿瘤组织浸润深度Depth 与虚部弛豫阻抗Zimag-relax 的拟合曲线。实验结果证明,当εworse = 0.4920 时BIS即可识别微浸润肿瘤组织,且拟合曲线修正决定系数为0.9468,拟合效果良好。
图1 实验平台的建立(图a为实验平台和浸入皮肤组织的模拟肿瘤组织。传感器电极测量的信号返回阻抗谱分析仪,并转换为阻抗值,以便在计算机上进行后续处理。图b为传感器的具体结构、尺寸、电极材料和压缩量。)
图2 渗透深度拟合曲线(入渗深度预测曲线的决定系数R2和校正决定系数R_a^2分别为0.9867和0.9468,拟合效果良好)